JPS60123086A - 半導体レ−ザの製造方法 - Google Patents

半導体レ−ザの製造方法

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JPS60123086A
JPS60123086A JP58231859A JP23185983A JPS60123086A JP S60123086 A JPS60123086 A JP S60123086A JP 58231859 A JP58231859 A JP 58231859A JP 23185983 A JP23185983 A JP 23185983A JP S60123086 A JPS60123086 A JP S60123086A
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semiconductor laser
point
laser array
scribing
substrate
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Hideaki Noguchi
英明 野口
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0201Separation of the wafer into individual elements, e.g. by dicing, cleaving, etching or directly during growth
    • H01S5/0202Cleaving

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Dicing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明a牛専体し−ザ累子の製造方法、特に光帰還用鏡
面が形状さt17tチ導体レーザアレイ素子を各半纏体
レーザ索子に分割する方法rc関するものである。
半導体レーザ素子げ簡単に汀第1図に示す様九手導体基
板17上p及びn型エピタキシャル成長層13.14と
の間でp−n啜合面を作り電極11゜12から妥合面に
垂直rc電流を流し面15.16間を共振器として発掘
丁6’o m l 5. l 6rX普通臂開に工9鏡
面とする0光はこの両面で反射しながらこの両面間ケ往
復してレーザ発掘ケ生じ、その尤の一部全し−ザ元線と
して取り出すことができる。
ここで上記従来のレーザ素子において面1111形収す
る方法汀、第2図に示す様【臂開に工って元帰還鏡面用
側面15.16が形状されてバー状態VCなった半導体
レーザアレイ素子21’Thカミソリ刃22rc工って
切断する方法が取られていた○しかしこの方法でぼ切断
する対象物がバー状態rCなっていて非常に小さいので
固定法が難しく、またカミソリ刃會用いての主として手
作業のため思い通りの寸法が得られなかった0しかもカ
ミソリ刃a破損しや丁くそれが原因で切断形状が非常に
悪くなることがしばしばある。ざらVC一般1crX基
板上にエピタキシャル成長でrF、成したp層、n層側
からカミソリ刃全押圧して切断するため、p −n汲台
面の結合状態が不完全になりや丁くリーク11r、+5
!の発生原因となりやすい。この問題rrlnPiの半
導体レーザでぽ結晶が軟かいので特に重要である。以上
の様な理由ICより、従来の′+半導体レーザアレイ素
子切断方法でに外観歩留と特注歩留の両方で歩留を低下
させている。
一方、通常の半導体素子製造に常用されているウェハ裁
断工程、即ちダイヤモンドスクライバVCよるスクライ
プをバー状態の半導体レーザアレイ素子の切断に適用す
るとせっかく作成した九帰還用鏡面?破損しやτいので
不適と考えられている。
本発明の目的a上記問題点を解消した半導体レーザ索子
の切断方法全提供せんとするものである。
本発明九よる半導体レーザ素子の製造方法a半専体単結
晶工9なる!1!−導体基板上に少なくとも活性層が形
成され、複数のストライプ次発光領域が形成され、かつ
光帰還用鏡面が形55Gされたバー状態の列導体レーザ
アレイ素子に於て、該ストライプ状の発光領域と発光領
域との間?該ストライプと平行に、かつ鏡面用側面から
少なくとも10μm以上離れ次基板側表面に限りスクラ
イブポイントでけがいて各半導体レーザ索子に分割する
こと全特徴とするものである。以下これ全実施例に基づ
いて詳arca 明fb。
第3図a本発明による半導体レーザ素すの切断方法?示
す図であり、伸開に1って光帰還用鏡面15.16が形
成されているバー状態tCなった半導体レーザアレイ素
子21t−ストライプ状の発光領域31と隣啜する発光
領域32との間を基板側表面33の鏡面用側面15.1
6から少なくとも10μm以上離れた部Q34/c限リ
スクライブポイント35でけがいている状態でらジ、3
6ぼ切断が完了した半導体レーザ索子である。なお図中
38にけがきVC工って進展しているクラックであり3
9ぼスクライプポイントでけがいた跡である。
本発明の方法で重要な点a次の三点である。まず第1r
cスクライブポイント全使用して切断すること、第2v
cスクライブポイントでけが<部0rr基板基板面34
であり、決してエビ成長膚13゜14の側表面ぼけかか
ないこと、M3rc鏡面用側面近傍IOμm以内の基板
側表面370部分ぼけかかないことである。
まず第2の重要点を第4図を用いて説明する。
一般にスクライブポイントで半導体結晶をけがくと、そ
のfメージ層a数〜十数μmの深さに及ぶといわ力てい
る。このダメージ層がp−n11合面に及ぶとp−n1
1合面でのリーク電流の発生原因となる。さてこの問題
点を半導体レーザ素子rcつぃて考えると、半導体レー
ザ索子のp−ni会合面深さaエピ成長表面から普通数
μ畦度の深さであり、一般rcウェハー全面(Cp−n
康台面げ存在するoしたがって第4図(a)の様にエビ
成長表面側からスクライブポイントでけがくとそのダメ
ージ層42Hp−ni合画面41/C達、リーク電流4
3の発生原因となる。こi、H’l!−導体レーザ素子
の特注歩留、信頼性を著しく低下させる原因となる。
一方、第4図(b)の様に基板側表面からスクライブポ
イントでけがいて切断した場合汀ダメージ層の深さげ数
〜十数μmであるのに対し、基板の厚さに一般VC10
0μm程度であるから、ダメージ層44rrp nF!
に台面41に汀遠く達しない。したがって、この切断工
程でリークII流げ発生せず、またダメージ層がp−n
啜台面yc達していないので、第4図(a)の方法に比
べてp−n腰合部の切断状態に乱れが少なく、信頼性も
高い。以上説明した様に基板側表面全スクライプポイン
トでけがくことVCより、半導体レーザ索子の!注歩留
同上、及び信頼度同上が望めることがわかった。
以下に、従来の方法と比較しながら、不発明の詳細な説
明を行なう。第5図に、従来の方法と本発明の方法rc
工って切断した半導体レーザ素子の典型的外観である。
主な条件汀下記の通りである。
材 質 1nP 表 面 の 方 位 (1(10) 側 面 の 方 位 (011)と(011)両鏡面間
の距離 300μm 結 晶 体 の 厚 さ 4OS−140μmスクライ
プポイントのけかき方間 <OL t>第5図(a)に
げ従来の方法九おいて作成した半導体レーザ索子の外観
の一例を示す。切断面げ鋭利なカミソリの刃を用いて形
収さf′した0切断面51a極めて不規則な割れカケし
ておりvJ断部rcH微細な割れを伴った突起部分52
を有することが多い。特に結晶体の厚さが厚いほど不規
則な割れや突起部分を発生しゃ丁い。
第5図(bl (Ci−J基板側表面の両側面間全体に
わたって一様にスクライプポイントでけがいて切断した
半導体レーザ索子の外観の一例を示すこの場合vcぼ切
断面54/cげ従来の切断方法でに発生した不規則な割
れや突起の発生が見られない。しかしながら、スクライ
プポイントでけがく段階において鏡面用側面15及び1
6に大きな代部部分55會生じる。この様な欠けば鏡面
用側面から10μm以内の基板表面全スクライプポイン
トでけがく場合に汀かlvの高確率で発生し、鏡面用側
面から10μm以上離れ几基板側表面をけがいた場合r
cHはとんど発生しなかった。半導体レーザの様IC@
面を機能部として動作T/)半導体素子において汀、側
面が欠けること汀致命的である。図中53に基板側表面
33の両側面15.16間全体にわたってスクライプポ
イントでけがいた跡である。
第5図(C)vcげ本発明Vcよる方法で作成した半導
体レーザ索子の外観の一例ケ示す。本発明の方法でa、
従来の方法で発生した不規則な割ね、突起や第5図(b
)の方法で発生した側面部のカケが発生しない。第5図
(b)の方法で発生した側面の欠は部分55奮発生しな
い様に丁、tyc’rx両側面から10μm以上門側だ
けに限り、スクライプポイントでけがくことが重要であ
る。
以上の笑施例かられかる様rc切断工程rcおいて第5
図(c)rc示す様な外観上の欠点がない半導体レーザ
素子?得るice、基板側表面の側面から10μm以上
V′3IIllの部分だけに限ってスクライプポイント
でけがくことが重要であることがわかった。
丁なわちこわげ前述し7’C第−及び第三〇N要点IC
ほかならない。
上記の方法yl GaAs等その他の結晶材料九つぃて
も全く同様に適用できる。
また、実用土有効であるためrc rr、前記した特注
歩留及び外観歩留が良いことと同時vc咋業鵬再現註さ
らrcrX自動化への容易度等の大量生産性が大きな問
題となってくる。そこで、以下にこれらの大量生産性の
うち%(C611mプロセス化の容易度を中心に議論す
る。まず、自動プロセス化?考えた場合の問題点に次の
二点である。すなわち、切断する半導体レーザアレイ素
子をどの様r固定するかという問題と切断に到るキズ全
っける方法が自動化しやすいがどっかという問題である
まず最初にモ得体し−ザアレイ索子の固足法について考
える。半導体レーザアレイ素子の大きさげ従来のウェハ
ーと比較して極めて小ざい。したがって通常のウェハー
裁断工程で用いられている粘着テープを使用76と阪触
面積に比例して吸着強度が強<laので、千尋体レーザ
アレイ木すと粘着テープの吸着強度ぼ非常に弱い。その
ために切断時1’c半導体レーザアレイ素子が勤いてし
まうことが考えられる。第2図に示した従来の方法にお
いてに、特に、′+!−導体レーザしレイ素す21にカ
ミソリ刃22が少しでも傾いて咲触すると、半導体レー
ザアレイ素子21が移動してしまうことが多数発生した
。しかしながら、第3図rc示したスクライプポイント
35を用いて半導体アレイ索子21紫切FIfTTる方
法でc1鏡面用側面15またUl 6(Cスクライブポ
イント35が啜触した場合を除いて、半導体レーザアレ
イ索子21の移動汀発生しなかった。本発明の方法でC
スクライブポイント35でけがく範囲げ基板IIJ!I
表面の一部39に限られ、スクライプポイント35と鏡
面用側面15.16が阪触する必要げ全くなく、また啜
触しない様にして切断することに十分可能である。
従って従来の方法よりもぼるかyc手導体レーザアレイ
素子の固定が容易であるといえる。
次に切断九到るキズ全つける方法が自動化しやすいかど
うかという問題について考える。従来の方法でにカミソ
リ刃が破損しやすく頻繁にカミソリ刃全交換する必要が
ある0こf′Lrr!a断工程自体が自動化されてもカ
ミソリ刃交換作業が手作業のままでに自動化の効果が半
減することを意味しており、カミソリ刃交換作業の自動
化の必要性を暗示するものである凸しかしながらカミソ
リ刃交換作業の自動化にその作業自体の複雑性から考え
て必ずしも容易でないと考えられる。
一方、本発明のスクライブポイントでけが〈方法に関し
て言えば、すでに従来設備として、スクライバ−があり
、従来のスクライバ−fCスクライブ距離を制御する機
能を付加丁れば十分である。
この様な距離を制御する技術に、パルスモータ−や制御
用コンピューター等が発達している現在でa決して難し
い技術で汀ない。したがって上記の様なスクライブ距離
を制御できるスターライバーに決して難しいことで汀な
い。
以上上記した様rc本発明の方法に、従来の方法に比較
して自動化プロセスが容易であり、自動化が実行される
と、作業性、再現注a飛躍的改善が期待され、大量生産
性が飛繭的で増加することが期待できる。
以上述べた様に本発明に工れば、千尋体レーザアレイ素
子を特注を低下させることなく、かつ外観を損うことな
く、個々の半纏体レーザ素子/C切断Tることが可能で
ある。しかも、その自動化a決して難しくなく大量生産
性が大いに期待できる。
この様IC本発明の方法U!P4体レーザし子葡索子に
生産するのに極めて有利な方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図a半導体レーザ索子の基本的構造ケ示した図であ
る。第2図第3図a半尋体レーザアレイ素子を切断して
牛導体し−ザ素すt作成する工程?示しており、第2図
rX従来の方法、第3図に本発明の方法を示す図である
。第4図に本発明において基板表面側からスクライプポ
イントでけがくことのN要註全貌明す/)ための図であ
り、第4図(a)汀エピ収長層側表面會スクライプポイ
ントでけがいて切断した半導体レーザ索子を示す図であ
り、第4図(b)汀本発明の方法九工つ、て切断した′
!f−導体レーザ素子を示す図である0ま7′C第5図
a従米の方法と不発明の詳細な説明するための方法及び
不発明の方法で作成した半導体レーザ素子の典型的外観
會示す図であり、第5図(a)rr従来の方法で作成し
た半導体レーザ素子の外観であり第5図(b)。 (C)H本発明の方法で作成した!P導体レーザ素子の
外観である。 IL、12−・・電極、13.14−f)及びn型エピ
タキシャル成長層、15.16・・・(光帰還鏡面用)
側面、17・・・半導体基板、18・・・側面、21・
・・千尋体レーザアレイ素子、22・・・カミソリ刃、
31.32・・・ストライプ次発光領域、33・・・基
板側表面、34・・・鏡面用側面から少なくとも10μ
m以上内側の基板側表面、35・・・スクライプポイン
ト、36・・・本発明の方法で切断が完了した千尋体レ
ーザ索子、37・・・鏡面用側面近傍lOμm以円の基
板*++i面、38・・・けが@IC工って進展してい
るクラック、39・・・スクライプポイントでけがい几
跡、41・・・p−nli合面、42.44・・・スク
ライプポイントによるダメージ層、43・・・リーク電
流、51・・・従来の方法で作成した切断面、52・・
・突起部分、53・・・スクライプポイントでけがいた
跡、54・・・スクライプポイントで作成した切断面、
55・・・鏡面用側面部のカケ。 第4図(It) 第4聞(I7)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 千尋体単結晶工9な6半導体基板上に少なくとも活性層
    が形55Cされ複数のストライプ状発光領域が形成され
    かつ光帰還用鏡面が形状されたバー状態の#?導体レし
    ザアレイ紮十において該ストライプ状の発光領域と発光
    領域との間を該ストライプと平行(C,かつ鏡面用側面
    から少なくともlOμm以上離tまた基板側表面【限9
    スクライプポイントでけがいて各半導体レーザ素子[+
    j−割Tること全特徴とする半導体レーザ素子の製造方
    法。
JP58231859A 1983-12-08 1983-12-08 半導体レ−ザの製造方法 Granted JPS60123086A (ja)

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JPH0141268B2 JPH0141268B2 (ja) 1989-09-04

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Cited By (5)

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US9608401B2 (en) 2012-12-18 2017-03-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing semiconductor laser elements and semi-conductor laser element

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